Có giới hạn về mức độ mà một pin có thể chìm?

Tôi đã thử nghiệm với ma trận LED 8x8 được điều khiển bởi Arduino Uno. Theo tôi nghĩ là điển hình, ma trận sử dụng cực dương chung cho mỗi hàng và cực âm chung cho mỗi cột.

Hiện tại, tôi đã có tất cả các chân ma trận được kết nối trực tiếp với các chân IO trên Uno và tôi không gặp vấn đề gì khi chiếu sáng từng đèn LED một. Vượt qua toàn bộ ma trận như thế này khiến việc cập nhật hơi chậm, có nghĩa là đèn LED không sáng như tôi muốn.

Theo như tôi biết, tôi không thể thắp sáng toàn bộ một hàng một cách an toàn, bởi vì một pin riêng lẻ trên Uno không có khả năng cung cấp đủ dòng điện để điều khiển 8 đèn LED riêng biệt cùng một lúc (cần ít nhất 10mA mỗi đèn đủ sáng).

Nó xảy ra với tôi rằng đảo ngược có thể an toàn hơn. Nếu tôi bật sáng toàn bộ một cột tại một thời điểm, thì mỗi pin chỉ phải cung cấp đủ dòng cho một đèn LED, điều này sẽ không có vấn đề gì. Tuy nhiên, nó phụ thuộc vào một pin có khả năng đánh chìm dòng điện từ cả 8, tổng cộng ít nhất 80mA.

Điều này là có thể, hoặc tôi sẽ chiên bảng của tôi?

Tôi sẽ chiên bảng của tôi?

Kết quả khá có khả năng. Đây là lý do tại sao:

Arduino Uno sử dụng bộ vi điều khiển atMEGA328, có mức tối đa tuyệt đối là 40 mA nguồn hoặc chìm trên mỗi GPIO. Ngoài ra, tổng dòng điện qua đường ray cung cấp hoặc mặt đất (tức là tổng số tất cả OP hiện tại muốn các chân GPIO bị chìm hoặc nguồn) được định mức tối đa là 150 200 mA.

Trên thực tế, các biểu đồ hiện tại trong biểu dữ liệu atMEGA328 thậm chí không đi hết 40 mA, do đó an toàn nhất là hạn chế dòng điện ở mức tổng cộng 20 mA trên mỗi GPIO.

Nói cách khác, cho dù GPIO được sử dụng làm nguồn hay chìm, các giới hạn vẫn khá thấp và trong thực tế, nên được giữ thấp hơn nhiều so với xếp hạng tối đa tuyệt đối. Ngay cả dưới mức tối đa tuyệt đối, chạy vi điều khiển đến nhiệt độ quá cao sẽ làm giảm tuổi thọ của nó.

Giải pháp :

Sử dụng một trong hai BJT, MOSFET hoặc một số IC điều khiển như ULN2003 để thực sự điều khiển dòng điện qua đèn LED.

Tôi sẽ đánh cắp câu trả lời của tôi từ khi tôi trả lời câu hỏi này trong lần thử arduino SE cuối cùng.

Đây là một chút phức tạp. Về cơ bản, có một số yếu tố hạn chế:

Các dòng IO từ vi điều khiển (tức là chân tương tự và kỹ thuật số) có cả giới hạn dòng tổng hợp (ví dụ: tổng) và giới hạn trên mỗi pin:

^{_{Từ bảng dữ liệu ATmega328P .}}

Tuy nhiên, tùy thuộc vào cách bạn định nghĩa "Ghim" Arduino, đây không phải là toàn bộ câu chuyện.

Chân 5V của arduino không được kết nối thông qua vi điều khiển . Như vậy, nó có thể cung cấp nhiều năng lượng hơn đáng kể. Khi bạn cấp nguồn cho arduino của mình từ USB, giao diện USB sẽ giới hạn tổng mức tiêu thụ năng lượng của bạn ở mức 500 mA. Điều này được chia sẻ với các thiết bị trên bảng arduino, do đó, sức mạnh có sẵn sẽ có phần ít hơn.
Khi bạn đang sử dụng nguồn điện bên ngoài, thông qua đầu nối nguồn nòng, bạn bị giới hạn bởi bộ điều chỉnh 5V cục bộ, được định mức tối đa là 1 Ampe . Tuy nhiên, điều này cũng hạn chế về nhiệt , có nghĩa là khi bạn rút điện, bộ điều chỉnh sẽ nóng lên. Khi nó quá nóng, nó sẽ tạm thời tắt.

Đầu ra được điều chỉnh 3,3V có thể cung cấp tối đa 150 mA, là giới hạn của bộ điều chỉnh 3,3V.

Tóm tắt

• Các tối đa tuyệt đối cho bất kỳ pin IO duy nhất là 40 mA ( _{^{đây là tối đa . Bạn nên bao giờ thực sự kéo một đầy đủ 40 mA từ một pin. Về cơ bản, đó là ngưỡng mà tại đó Atmel không còn có thể đảm bảo chip sẽ không bị hư hỏng. Bạn phải luôn đảm bảo an toàn dưới mức giới hạn hiện tại này.}} )
• Tổng dòng điện từ tất cả các chân IO với nhau là tối đa 200 mA
• Chân đầu ra 5V phù hợp với ~ 400 mA trên USB, ~ 900 mA khi sử dụng bộ đổi nguồn ngoài
  • 900 mA dành cho bộ chuyển đổi cung cấp ~ 7V. Khi điện áp bộ chuyển đổi tăng, lượng nhiệt mà bộ điều chỉnh phải xử lý cũng tăng, do đó dòng điện tối đa sẽ giảm khi điện áp tăng. _{^{Điều này được gọi là hạn chế nhiệt}}
• Đầu ra 3.3V có khả năng cung cấp 150 mA .
  • Lưu ý - Bất kỳ nguồn điện nào được rút ra từ đường ray 3.3V đều phải đi qua đường ray 5V . Do đó, nếu bạn có một thiết bị 100 mA trên đầu ra 3.3V, bạn cần phải cũng đếm nó so với 5V tổng số hiện nay.

_{Lưu ý: Điều này không áp dụng cho Arduino Do và có thể có một số khác biệt đối với Arduino Mega. Nó có thể nói chung đúng với mọi Arduino dựa trên vi điều khiển ATmega328.}